DE1096402B - Receiver for image signals with automatic level control - Google Patents
Receiver for image signals with automatic level controlInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Gegenstand der Erfindung ist ein Empfänger für Bildsignale mit automatischer Pegelregelung, und zwar zum Einsatz bei der Übertragung über Telefonkanäle.The invention relates to a receiver for image signals with automatic level control, namely for use in transmission over telephone channels.
Verstärkungsregelung am Wiedergabe- oder Empfangsort bei einem Bildübertragungssystem ist deshalb notwendig, weil die Leitungsverluste für jede Übertragung infolge der verschiedenen Übertragungswege, der Temperaturschwankungen und der Veränderung des Signalpegels verschieden sind. Bei Bildübertragungssystemen wird der Wiedergabeapparat nicht immer überwacht, und deshalb ist wesentlich, daß die Verstärkungsregelung automatisch erfolgt. Dabei tritt dann ein spezielles Problem auf, da die Bildsignale, die sehr stark amplitudenmoduliert sind, sich nicht zur automatischen Verstärkungsregelung mit Hilfe der herkömmlichen Mittel eignen, und da der Bildinhalt extreme Werte des Bildpunktabstandsverhältnisses und der verschiedenen Amplitudenspitzen annimmt.Gain control at the playback or receiving location in an image transmission system is necessary because the line losses for each transmission as a result of the different transmission paths, the temperature fluctuations and the change in the signal level are different. at Picture transmission systems, the display apparatus is not always monitored, and it is therefore essential that that the gain control takes place automatically. A special problem then arises because the Image signals that are very strongly amplitude modulated cannot be used for automatic gain control with the help of conventional means are suitable, and since the image content has extreme values of the pixel spacing ratio and assumes different amplitude peaks.
Eine bekannte Methode, dieser Schwierigkeit Herr zu werden, nämlich ein ständiges Pilotsignal in den Bildsignalen mit zu übertragen, hat den Nachteil, daß solch ein Signal außerhalb des Bildfrequenzbandes liegen muß und deshalb kein guter Anzeiger für die Dämpfung der Bildfrequenz darstellt. So muß man Filter verwenden, um eine Vermischung zwischen Bild- und Pilotsignal zu verhindern. Solche Filter sind teuer und neigen dazu, Bildstörungen zu verursachen.A well-known method to master this difficulty, namely a constant pilot signal in the To transmit image signals with, has the disadvantage that such a signal is outside the image frequency band must lie and is therefore not a good indicator for the attenuation of the frame rate. So you have to Use filters to prevent mixing of the image and pilot signals. Such filters are expensive and tend to cause picture distortion.
Andere bekannte Methoden verwenden ein eigenes zum Zwecke der Justierung eingeblendetes Signal, welches ständig eine kurze Zeit früher als das Bildsignal ausgesendet wird. Während diese Methoden frei von den oben angeführten Nachteilen sind, nehmen sie zusätzlich Kanalzeit in Anspruch. Dies gilt besonders für die Übertragung in Fernsprechkanälen, wo mit kurzzeitigen, starken Störungen gerechnet werden muß, so daß die eingeblendeten Signale eine beträchtliche Länge haben müssen, wenn Fehlregelungen vermieden werden sollen.Other known methods use their own signal that is displayed for the purpose of adjustment, which is always sent out a short time earlier than the image signal. While these methods are free from the disadvantages listed above, they also take up channel time. this applies especially for transmission in telephone channels, where short-term, strong interference is expected must be, so that the superimposed signals must have a considerable length if incorrect regulation should be avoided.
Bei geträgerter Übertragung ist es ferner bekannt, in den signalfreien Zeiten auf den unmodulierten Träger zu regeln. Abgesehen davon, daß diese Methode eben nur bei geträgerter Übertragung anwendbar ist, wird bei ihr, da sie im wesentlichen elektronisch arbeitet, ein beträchtlicher Aufwand dafür benötigt, die Regelung während der Signalübertragungszeit, in der der Träger ja moduliert ist, abzubrechen und vor allem den zuletzt erreichten Regelzustand über diese Zeit hinweg festzuhalten.In the case of transmitted transmission, it is also known to use the unmodulated in the signal-free times To regulate carrier. Apart from the fact that this method can only be used for supported transmission is, since it works essentially electronically, a considerable effort is required for it, to abort the regulation during the signal transmission time in which the carrier is modulated and above all to record the control status last reached over this period of time.
Schließlich ist es für die Funkübertragung bekannt, die der Sicherstellung des Gleichlaufs der sendeseitigen
Abtasteinrichtung mit der empfangsseitigen Aufzeichnung dienenden Impulse zur Regelung heranzuziehen.
An beiden Stationen sind Trommeln vor-Empfänger für Bildsignale
mit automatischer PegelregelungFinally, it is known for radio transmission to use the pulses which are used to ensure the synchronization of the scanning device on the transmitter side with the recording on the receiver side for regulation purposes. At both stations there are drums in front of receivers for image signals
with automatic level control
Anmelder:Applicant:
Creed & Company Limited,
Croydon, Surrey (Großbritannien)Creed & Company Limited,
Croydon, Surrey (UK)
Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. Januar 1955Claimed priority:
Great Britain 28 January 1955
Frederick P. Mason und Ronald G. Stemp,
Croydon, Surrey (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt wordenFrederick P. Mason and Ronald G. Stemp,
Croydon, Surrey (UK),
have been named as inventors
gesehen, und zu Beginn jeder Drehung wird ein Signal konstanter Amplitude übertragen, das den extremen Werten schwarz oder weiß entsprechen kann. Diese Gleichlaufsignale sind also ohnehin erforderlich, d. h. sie werden nicht eigens zu Regelungszwekken eingeblendet. Es ergibt sich aber wegen der ebenfalls rein elektronisch arbeitenden Regelanordnung der schon erwähnte Nachteil eines beträchtlichen Aufwandes zur Beibehaltung des erreichten Regelzustandes über die Signalübertragungsreihen hinweg. Ferner wäre ein Einsatz dieses Verfahrens auf Telefonkanälen sehr kritisch, da die sehr schmalen, nach jeder Trommeldrehung ausgesendeten Gleichlaufimpulse in solchen Kanälen leicht mit Störimpulsen koinzidieren können, deren Amplituden ein Mehrfaches der Normalamplitude betragen können. Eine Verbreiterung der Gleichlaufimpulse aber, die ja in Lücken der Gesamtübertragungszeit auftreten, würde zum Verlust an Übertragungszeit führen.seen, and at the beginning of each rotation a signal of constant amplitude is transmitted, which is the extreme Values can correspond to black or white. These synchronous signals are necessary anyway, d. H. they are not shown specifically for control purposes. But it arises because of that too The already mentioned disadvantage of a considerable expense, which works purely electronically to maintain the achieved control status across the signal transmission series. Further Using this method on telephone channels would be very critical, since the very narrow ones after each Drum rotation emitted synchronization pulses easily coincide with interference pulses in such channels whose amplitudes can be a multiple of the normal amplitude. A broadening the synchronism pulses, however, which occur in gaps in the total transmission time, would be lost lead to transmission time.
Schließlich ist noch folgendes aufzuzeigen:
Mindestens vor der Übertragung eines Bildpunktsignals muß man also bis auf wenige Fälle eine Reihe
von Synchronisier- oder Phasenimpulsen übertragen, die die nötige Information zur Herstellung der richtigen
Phasenbeziehung zwischen dem Abtastmechanismus des Senders und des Schreibers liefert. Es ist
üblich, daß solche Impulse, die vom Sender zum Schreiber gesandt werden, eine Folgefrequenz besitzen,
die der Abtastfrequenz entspricht. Wo kein Gleichstromweg (Draht) zwischen Sender und Emp-Finally, the following has to be shown:
At least before the transmission of a pixel signal, a series of synchronizing or phase pulses must, with the exception of a few cases, be transmitted which provides the information necessary for establishing the correct phase relationship between the scanning mechanism of the transmitter and the recorder. It is common for such pulses, which are sent from the transmitter to the recorder, to have a repetition frequency which corresponds to the sampling frequency. Where there is no direct current path (wire) between transmitter and receiver
009 697/213009 697/213
3 43 4
fänger besteht, werden notwendigerweise solche Im- tung maximaler und durch einen zweiten Motor in
pulse auf eine Trägerwelle moduliert. Empfangsseitig Richtung minimaler Dämpfung veränderbar ist, daß
ist es üblich, ein Signal zum Sender zurückzusenden, die Ausgangsspannung desjenigen der beiden Ausum
dadurch anzuzeigen, daß die Phasenbeziehung gangskreise des Verstärkers, der den Begrenzer enthergestellt
ist, und der. Sender mit der Abtastung 5 hält, einem ersten Relais zuführbar ist, daß der gebeginnen
kann. In einem Zweidrahtkanal, in dem nannte erste Motor über dieses erste Relais gesteuert
Echofallen verwendet werden, tritt eine Verzögerung wird, und daß ein zweites Relais vorgesehen ist, das
zwischen der Beendigung der Übertragung in der dann anspricht, wenn die Ausgangsspannungen beider
einen Richtung und des Beginnens der Übertragung in Kreise amplitudengleich sind und jedwede weitere
der anderen Richtung ein. Verwendet man nun io Änderung des Dämpfungsmaßes des Dämpfungsglie-Phasenimpulse,
so muß, wenn eine Reihe von Phasen- des und die Speisung des zweiten Motors verhindert,
impulsen in der einen Richtung ausgesandt worden bis eines der Relais wieder abfällt,
ist, ein gewisser Abstand zwischen ihnen bestehen, in Die Erfindung wird an Hand der folgenden Be-If there is a catcher, such impulses are necessarily maximally modulated by a second motor in pulses on a carrier wave. On the receiving side the direction of minimum attenuation can be changed, that is, it is customary to send a signal back to the transmitter to indicate the output voltage of that of the two output circuits in that the phase relationship of the amplifier, which is the limiter, and the. Transmitter with the sampling 5 holds, a first relay can be fed that can begin. In a two-wire channel, in which the said first motor echo traps controlled via this first relay are used, a delay occurs and a second relay is provided which responds between the termination of the transmission in the when the output voltages in both one direction and the other At the beginning of the transmission in circles with the same amplitude and any further circles in the other direction. If you now use a change in the damping factor of the damping element phase pulses, then, if a series of phases and prevents the supply of the second motor, pulses must be sent in one direction until one of the relays drops out again,
there is a certain distance between them, in The invention is based on the following
dem der Wechsel der Senderichtung vor sich gehen Schreibung und der einzigen Figur der Zeichnung, die
kann, so daß die Abtastung und Aussendung des 15 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Verstär-Signals
zum ersten Sender hin stattfinden kann. So kungsregelung zeigt, näher erläutert,
ist die Möglichkeit, einen fast kontinuierlichen Träger In der Figur werden über eine Leitung 1 Synchro-which the change of the transmission direction is going on writing and the only figure of the drawing that can, so that the sampling and transmission of the 15 a block diagram of the amplifying signal according to the invention to the first transmitter can take place. This regulation shows, explained in more detail,
is the possibility of an almost continuous carrier In the figure 1 synchro-
zu benutzen, der durch kurze Stromstöße in Impulse nisier- oder Phasenimpulse empfangen und einem Verumgeformt worden ist, ausgeschlossen. Die Phasen- stärker 2 zugeführt. Der Verstärker 2 hat zwei Ausimpulse sind deshalb von sehr kurzer Dauer und 20 gänge und leitet Impulse über die Leitungen 3 und 4 durch lange Intervalle voneinander getrennt. Die An- an einen Begrenzer 5 bzw. an ein veränderliches wendung dieser Impulse, um Mittel auf der Emp- Dämpfungsglied 6. Die durch das Dämpfungsglied 6 fangsseite derart zur Wirkung kommen zu lassen, verursachte Dämpfung wird mittels der Welle 7 verdaß der gewünschte Signalpegel hergestellt wird, er- ändert. Die Welle 7 kann entweder durch Motor 8 und gäbe eine automatische Verstärkungsregelung ohne 25 Kupplung 9, die dazu dienen, die Dämpfung zu verdie Nachteile der anderen Anordnungen. Früher haben kleinern, gedreht werden oder durch Motor ΙΟ, Welle jedoch die Veränderungen in der Impulsdauer diesen 11 und Kupplung 12 über die Getriebe 13 und 14, Anwendungszweck ausgeschlossen. welche bewirken, daß die durch das Dämpfungsglied 6to use, the nisier- or phase pulses received by short current surges in pulses and a deformed has been excluded. The phase stronger 2 supplied. The amplifier 2 has two output pulses are therefore of very short duration and 20 gears and transmits impulses via lines 3 and 4 separated by long intervals. The approach to a limiter 5 or to a variable application of these impulses to means on the receiving attenuator 6. The through the attenuator 6 To let the catch side come into effect, the damping caused is by means of the shaft 7 Verdaß the desired signal level is established, changes. The shaft 7 can either by motor 8 and there would be an automatic gain control without coupling 9, which serve to earn the damping Disadvantages of the other arrangements. Used to have smaller, rotated or driven by motor ΙΟ, shaft however the changes in the pulse duration of these 11 and clutch 12 via the gears 13 and 14, Purpose of use excluded. which cause the by the attenuator 6
Auch die Regelung beim Empfänger nach der Er- erzeugte Dämpfung ansteigt. Die Motoren 8 und 10
findung arbeitet mit den Gleichlaufsignalen, also 30 sind besonders gespeist von der Spannungsquelle 15
Synchronisierimpulsen. Sie ist jedoch so aufgebaut, über die Kontakte MR2 und CR2.
daß nur vor der eigentlichen Signalübertragung auf- Die gezeichnete Kontaktstellung entspricht derThe regulation at the receiver increases after the generated attenuation. The motors 8 and 10 working with the synchronism signals, so 30 are specially fed from the voltage source 15 synchronization pulses. However, it is structured via the contacts MR2 and CR2.
that only before the actual signal transmission, the contact position shown corresponds to the
tretende Synchronisierimpulse zur Einstellung des oben angeführten Nebenbedingung. Die Dämpfung Regelorgans verwendet werden, das während der durch das Dämpfungsglied 6 beträgt ein Minimum Übertragung selbst dann nicht mehr anspricht, son- 35 und wird durch die Drehung des Motors 8, Kupplung 9 dem konstant gehalten wird. und Welle 7 erreicht, wenn der erste einer Reihe vonsynchronizing impulses to set the secondary condition listed above. The cushioning Control element are used, which is a minimum during the by the attenuator 6 Transmission no longer responds even then, but 35 and is activated by the rotation of the motor 8, clutch 9 which is kept constant. and wave 7 reached when the first of a series of
Dadurch wird der Einfluß starker Störimpulse weit- Phasenimpulsen empfangen wird und durch das gehend ausgeschaltet, da die Regelung jetzt nicht mehr Dämpfungsglied 6 unter Beibehaltung seiner maximaauf einzelne, kurze Impulse anspricht. Ferner ist es len Amplitude hindurchgeht. Die Ausgangsspannung möglich, gemischt elektronisch-mechanisch zu arbei- 40 des Begrenzers 5 wird einem Amplitudenvergleichsten, da ja nur eine einmalige Einstellung des Regel- gerät 16 und einem Gleichrichter 17 zugeführt, wähorgans erfolgt, für die ausreichend Zeit vorhanden rend die Ausgangsspannung des veränderlichen ist. Zwar ist nun die Zeit, während der nicht nach- Dämpfungsgliedes 6 dem Vergleichsgerät 16 und dem geregelt wird, sondern die vor der Übertragung er- Bildschreiber zugeführt wird. Das Vergleichsgerät 16 zielte Einstellung festgehalten wird, erheblich länger 45 liefert eine Gleichspannung für das Relais CR (welals bei der Regelung nach jeder Bildzeile. Dies ist ches zwei Kontakte hat), wenn vom Begrenzer 5 eine jedoch bei der Übertragung über Telefoniekanäle Spannung ankommt und eine gleichlaufende Eingangstragbar, weil sich starke Dämpfungsänderungen in sol- spannung vom Dämpfungsglied 6. Diese Eingangschen Kanälen während der relativ kurzen Gesamtzeit spannung wird durch die Dämpfungsregelung 6 gleich einer Bildübertragung im Gegensatz zu Funkwegen 50 oder kleiner als die vom Begrenzer 5 kommende Spanerfahrungsgemäß nicht ergeben. nung. Der Begrenzer 5 begrenzt die Amplitude derAs a result, the influence of strong interference pulses is received and switched off continuously, since the control no longer responds to the attenuator 6 while maintaining its maximum to individual, short pulses. Furthermore, it is len amplitude going through it. The output voltage can be mixed electronically and mechanically. The limiter 5 is subjected to an amplitude comparator, since there is only a one-time setting of the control device 16 and a rectifier 17, for which there is sufficient time for the output voltage of the variable . It is true that this is the time during which the attenuator 6 is not regulated by the comparison device 16 and the comparison device 16, but rather the image recorder is supplied before the transmission. The comparison device 16 targeted setting is held, considerably longer 45 supplies a direct voltage for the relay CR (welals with the regulation after each picture line. This is ches has two contacts), if from the limiter 5 however one voltage arrives during the transmission over telephony channels and one Simultaneous input wearable because there are strong attenuation changes in sol voltage from the attenuator 6. Experience has shown that these input channels during the relatively short total time voltage are not produced by the attenuation control 6, in contrast to radio paths 50 or less than the chip coming from the limiter 5. tion. The limiter 5 limits the amplitude of the
Die Erfindung betrifft also einen Empfänger für durch ihn hindurchgegangenen Impulse auf eine vorüber Telefonkanäle übertragene Bildsignale mit auto- gegebene Größe, die für die Bildsignale des Wiedermatischer Pegelregelung, bei dem empfangene gabesystems erforderlich ist. Die Verstärkung des Synchronisierimpulse der Regeleinrichtung zugeführt 55 Verstärkers 2 ist so groß, daß die empfangenen Imwerden, um einen gewünschten Bildsignalpegel sicher- pulse eine größere Amplitude haben, so daß der erste zustellen. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ver- Impuls einer Reihe noch nicht das Relais des Verstärker vorgesehen ist, in dem die empfangenen gleichsgerätes ansprechen läßt. Der erste Impuls geht Signal- und Synchronisierimpulse überverstärkt wer- jedoch durch den Begrenzer 5 und den Detektor 17 den, d. h. also über den gewünschten Pegel hinaus, 60 hindurch, und dabei wird eine solche Ausgangsspandaß dieser Verstärker zwei Ausgangskreise besitzt, in nung erzeugt, daß das Motorrelais MR (das ebenfalls dessen einem ein Begrenzer, durch den die Synchro- zwei Kontakte hat) anspricht. Das Relais MR wird nisierimpulse auf die gewünschte Amplitude reduziert auf diese Weise durch den ersten Empfangsimpuls in werden, und in dessen anderem ein Dämpfungsglied Tätigkeit gesetzt und seine Kontakte MR1 und MR 2 liegt, dessen Dämpfungsmaß automatisch so lange ver- 65 schalten von der gezeichneten Stellung um. Der Konänderbar ist, bis die Ausgangsamplituden beider takt MR1 schaltet das Relais MR ein und Kon-Kreise einander gleich sind. takt Mi? 2 schaltet die Spannungsquelle vom Motor 8The invention thus relates to a receiver for pulses that have passed through it to image signals transmitted over telephone channels with an auto-given size which is required for the image signals of the re-matic level control in the received transmission system. The amplification of the synchronizing pulses fed to the control device is so great that the received pulses have a greater amplitude to ensure a desired image signal level, so that the first one is delivered. It is characterized in that a ver pulse of a series is not yet provided for the relay of the amplifier in which the received similar device can respond. The first pulse is signal and synchronization pulses amplified but through the limiter 5 and the detector 17, ie beyond the desired level, through 60, and such an output bandwidth of this amplifier has two output circuits is generated in voltage that the motor relay MR (which also has a limiter through which the synchro has two contacts) responds. The relay MR will nisierimpulse reduced to the desired amplitude in this way by the first received pulse in, and in the other one an attenuator activity is set and its contacts MR 1 and MR 2, whose attenuation measure automatically switch from the one shown Position around. The Konänderbar is until the output amplitudes of both clock MR 1 switches on the relay MR and Kon circles are equal to each other. clock Wed? 2 switches the voltage source from motor 8
Eine Ausführungsform des Empfängers gemäß der ab und verbindet sie stattdessen mit Motor 10. InErfindung besteht darin, daß das Dämpfungsmaß des folgedessen wird das Dämpfungsglied 6 langsam auf Dämpfungsgliedes durch einen ersten Motor in Rieh- 70 maximale Dämpfung hin eingestellt. Schließlich wer-An embodiment of the receiver according to FIG. 1 and instead connects it to motor 10. In invention is that the degree of attenuation of the consequent is the attenuator 6 slowly Attenuator set by a first motor in Rieh- 70 maximum attenuation. Finally,
den die Amplituden der vom Dämpfungsglied 6 dem Vergleichsgerät 16 und dem Bildschreibersystem zugeführten Impulse nicht größer als die vom Begrenzer 5 kommenden Impulsamplituden. Das Vergleichsgerät 16 liefert dann einen Impuls für das Relais CR, welches anspricht und Kontakt CR1 schließt. Im selben Moment öffnet sich der Kontakt CR 2 und schaltet die Spannungsquelle vom Motor 10 ab, so daß eine weitere \reränderung der Dämpfung durch Dämpfungsglied 6 verhindert wird. Auf diese Weise werden die vom Dämpfungsglied 6 gelieferten Signale in ihrer Amplitude konstant gehalten. Durch in Relais CR nicht eingezeichnete Kontakte wird auch ein Impulssignal erzeugt, welches zu dem Sender hinläuft und die Aussendung des BiI-des bewirkt. Vermöge der automatischen Einstellung erreichen die Bildsignale das Empfangsgerät in der gewünschten Stärke. Am Ende der Nachricht wird die Spannung von der Leitung abgeschaltet und die Relais Mi? und CR, die mit einer Abfallverzögerung arbeiten, fallen ab. Ihre diesbezüglichen Kontakte schalten sich wieder auf die in Figur gezeichnete Stellung (Ausgangsstellung) um, und die Spannungsquelle 15 treibt Motor 8 an. Der Motor 8 bewirkt über die Kupplung 9 und Welle 7 eine Drehung in der Richtung, daß wiederum das Dämpfungsglied 6 auf minimale Dämpfung eingestellt wird. Die Bedingung für geringste Dämpfung (oder größte Verstärkung) bleibt während der Zeit der Betriebsbereitschaft stehen, bis der erste Impuls der Phasenimpulsreihe, die der nächsten zu empfangenden Nachricht vorausgeht, ankommt.that the amplitudes of the pulses fed from the attenuator 6 to the comparison device 16 and the video recorder system are not greater than the pulse amplitudes coming from the limiter 5. The comparison device 16 then supplies a pulse for the relay CR, which responds and contact CR 1 closes. At the same moment, the contact CR 2 opens and turns off the power source of the motor 10, so that a more \ r hange of attenuation is prevented by attenuator. 6 In this way, the signals supplied by the attenuator 6 are kept constant in their amplitude. Contacts not shown in relay CR also generate a pulse signal which runs to the transmitter and causes the image to be transmitted. Thanks to the automatic setting, the image signals reach the receiving device in the desired strength. At the end of the message, the voltage is switched off from the line and the relay Mi? and CR, which operate with a fall-out delay, fall off. Their relevant contacts switch back to the position shown in the figure (starting position), and the voltage source 15 drives the motor 8. The motor 8 causes a rotation via the coupling 9 and shaft 7 in the direction that in turn the damping element 6 is set to minimum damping. The condition for least attenuation (or greatest gain) remains in place during the operational readiness period until the first pulse of the phase pulse series that precedes the next message to be received arrives.
Claims (2)
Deutsche Patentschriften Nr. 510 213, 569 789;
Schröter, »Handbuch der Bildtelegrafie und des Fernsehens«, 1932, S. 368, 369. Considered publications:
German Patent Nos. 510 213, 569 789;
Schröter, "Handbook of Image Telegraphy and Television", 1932, pp. 368, 369.
Applications Claiming Priority (1)
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